Главная страница > Новости > ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 02.11.2020-08.11.2020

ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 02.11.2020-08.11.2020

06 ноября 2020

Мозг подключили к компьютеру через вену

Ученые из Мельбурнского университета протестировали нейрокомпьютерный интерфейс, не требующий имплантации электродов в кору головного мозга: для этого они ввели нитиноловую нить с электродами в венозный коллектор в область моторной коры головного мозга двух пациентов с боковым амиотрофическим склерозом. После непродолжительного обучения пациенты научились бесконтактно управлять курсором, вводить текст на компьютере и справляться с онлайн-покупками и отправкой электронной почты.

В отличие от обычных инвазивных интерфейсов Стентрод не требует трепанации черепа

Устройство вместе с айтрекером подключили к компьютеру: с помощью движений глаз пациенты могли перемещать курсор по экрану, а с помощью электродов — управлять им. Участников просили представлять, как они нажимают на кнопку мыши одним или двумя пальцами: активность моторной коры, которая появлялась при представлении действий, регистрировалась имплантированными в вену электродами — и сигнал затем использовался для управления компьютером.

Пациентам удалось научиться печатать на компьютере со скоростью в 13-20 символов в минуту. Каждый освоил не только стандартные нажатия на экран, но и нажатия правой кнопкой мыши, а также приближение. Помимо ввода текста участники с помощью интерфейса справились с онлайн-покупками и отправкой писем. Таким образом, исследователи впервые показали эффективность менее инвазивного способа управления нейрокомпьютерным интерфейсом.

Новый алгоритм успешно проходит тест Рейвена на интеллект

Исследователи из из Университета Тель-Авива и Facebook разработали модель машинного обучения, которая генерирует ответы на тест Рейвена на интеллект. При этом алгоритм способен не только с высокой точностью давать верные ответы наравне с самыми современными машинными методами, но и делает это, не видя вариантов.

Тест Рейвена определяет способность к обучению на основе обобщения собственного опыта и умения обрабатывать сложные события. Испытуемый должен последовательно выбрать правильный ответ на графические загадки, представленные в виде абстрактных изображений. Каждая задача состоит из восьми изображений, помещенных в решетку 3×3. Нужно проанализировать их и понять, каким должно быть девятое, отсутствующее изображение.

Пример задачи, решаемой в рамках теста Рейвена

Предложенная модель нейронной сети сочетает достижения генеративных моделей и способна не только давать правильные ответы, но и конкурировать с новейшими методами решения задач с множественным выбором. В ходе эксперимента с использованием набора данных RAVEN-FAIR исследователи добились точности ответов модели на уровне 60,8%. По их словам, это очень убедительный результат, несмотря на не-детерминистическую природу проблемы.

Руки превратили в дисплеи в виртуальной реальности

Исследователи из из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Тель-Авивского университета предложили новый тип интерфейса для виртуальной реальности. Они разработали игру-прототип, в которой человек в VR-шлеме видит выводимое изображение на ладони и ей же управляет активными элементами, поворачивая ее и сгибая всю кисть или отдельные пальцы.

По сути, в этой схеме ладонь выступает как аналог экрана смартфона — только в форме руки. А управление осуществляется с помощью жестов этой же рукой. Авторы создали четыре игры-прототипа, чтобы показать разные сценарии использования нового интерфейса, и протестировали их на VR-шлеме HTC Vive с контроллером Leap Motion, захватывающим движения кисти.

Авторы провели исследование на добровольцах, и большинство из них остались довольны предложенным интерфейсом. Тем не менее, исследователи отмечают, что в текущем виде у созданных ими игр есть недостатки. Например, в виртуальной реальности пользователи видят стандартную модель руки, не повторяющую их руку по форме, что может снижать реализм и чувство погружения в виртуальный мир.

Российские ученые сделали шаг к разработке памяти с очень высокой скоростью записи

Принцип действия устройств энергонезависимой оптической памяти основан на кристаллизации аморфной фазы под действием лазерного излучения. Ученые из ИОНХ РАН, МИЭТ, РГРТУ, ФИАН и РХТУ имени Д. И. Менделеева изучили, как на характер этого процесса влияют параметры лазерного излучения, а также материал подложек. Полученные знания могут стать полезными не только для оптических дисков нового поколения, но и для разработки устройств энергонезависимой памяти на основе фазовых переходов.

Ученые работали с GST пленками трех разных толщин (30, 80 и 130 нм), нанесенными на подложки двух типов: диэлектрическую и проводящую. Пленки облучались лазерными импульсами с длительностью 185 фемтосекунд но с разной энергией и частотой, а потом с помощью атомной-силовой микроскопии, оптической микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния изучали структуру пленок.

Морфология поверхности GST пленки после воздействия серией лазерных импульсов

Оказалось, что при умеренном значении плотности энергии лазерных импульсов кристаллическая фаза формируется только в центре лазерного пучка, а при более высоких плотностях энергии материал пленки начинает плавиться по всей области облучения и после кристаллизуется уже преимущественно на ее краях в виде крупных кристаллических зерен. В перспективе фазовая память характеризуется очень высокой скоростью записи и может перезаписываться десятки тысяч раз.

Прорыв в технологии квантовых точек открывает путь к гибкой электронике

Объединенная группа ученых из Национальной лаборатории Лос-Аламоса и Калифорнийского университета впервые создала функциональные электронные строительные блоки, используя квантовые точки, и применила их в сборке функциональных логических схем. По словам ученых, подход прокладывает путь к быстрой и дешевой разработке электроники нового поколения, включая носимые датчики, гибкие дисплеи и медицинские имплантаты.

Авторы использовали квантовые точки на основе селенида меди и индия, очищенных от тяжелых металлов. В ходе серии экспериментов ученым удалось избавиться от токсичности и, в то же время, добиться простой интеграции полупроводников n- и p-типа в один слой квантовых точек. Затем теория была подтверждена на практике — ученые создали функциональные схемы, выполняющие простейшие логические операции.

Путем осаждения контактов из золота (Au) и индия (In) исследователи создали два важнейших типа транзисторов с квантовыми точками на одной подложке

Системы на квантовых точках объединяют достоинства обычных полупроводников с гибкостью субатомной структуры, поэтому могут выполнять те же функции, но занимают меньше места. Электронные схемы нового типа могут быть напечатаны практически на любой твердой поверхности, включая бумагу, пластик и даже кожу человека. Последнее применение может сыграть роль в медицине нового поколения и при расширении возможностей человеческого тела.